Mik azok a digitális ikrek? Két számítógépes modellezési szakértő elmagyarázza
A digitális iker egy valós rendszer – egy épület, az elektromos hálózat, egy város vagy akár egy ember – virtuális reprezentációja, amely a rendszer jellemzőit utánozza. A digitális iker azonban több, mint egy egyszerű számítógépes modell. A valós rendszer érzékelőitől kap adatokat, hogy folyamatosan párhuzamosan követhesse a rendszer állapotát.
A digitális iker segít az embereknek elemezni és megjósolni a rendszer viselkedését különböző körülmények között. Az ikresített rendszerek jellemzően nagyon összetettek, és jelentős erőfeszítéseket igényel a modellezés és a nyomon követés.
A digitális ikrek számos területen hasznosak, például az ellátási láncok, az egészségügy, az épületek, a hidak, az önvezető autók és a kiskereskedelmi vásárlói személyiségek terén a hatékonyság és a megbízhatóság javítása érdekében. Egy raktár üzemeltetője például optimalizálhatja a raktár teljesítményét azáltal, hogy feltárja a digitális ikertestvér különböző anyagmozgatási szabályzatokra és berendezésekre adott válaszait anélkül, hogy a tényleges változtatások költségei felmerülnének.
Még egy futótűz is ábrázolható egy digitális ikertestvérrel. A kormányzati szervek megjósolhatják a tűz terjedését és hatását különböző körülmények között, például a szélsebesség, a páratartalom és az élőhelyek közelsége esetén, és felhasználhatják ezeket az információkat az evakuálások irányításához.
Miért fontosak a digitális ikrek
A digitális ikreket gyakran használják olyan összetett rendszerek modellezésére, megértésére és elemzésére, ahol a rendszer teljesítménye, megbízhatósága és biztonsága kritikus fontosságú. Az ilyen rendszerekben kiemelkedően fontos, hogy minden tervezett vagy nem tervezett változást teszteljünk.
Ahhoz, hogy pontosan tesztelni lehessen a tényleges rendszer állapotában bekövetkező változásokat és az esetleges ingerek hatásait, a digitális ikernek pontosan kell ábrázolnia a fizikai rendszert annak aktuális állapotában. Ehhez a digitális ikernek gyors és megbízható kommunikációs csatornákon keresztül folyamatos frissítéseket kell kapnia a fizikai rendszertől.
A digitális ikrek létrehozása és karbantartása gyakran hatalmas mennyiségű adatot igényel a valós rendszer különböző jellemzőinek reprezentálásához. Ezen adatok összegyűjtése és feldolgozása fejlett kommunikációs és számítástechnikai technológiákat igényel. A kommunikációs támogatás jellemzően nagysebességű internetkapcsolatokat és vezeték nélküli hálózatokat, például Wi-Fi-t és 5G-t foglal magában. A számítási támogatás jellemzően szerverek formájában valósul meg, akár a felhőben, akár a fizikai rendszerhez közelebb.
A Rochester Institute of Technology és az Irvine-i Kaliforniai Egyetem más oktatóival közösen indítjuk el a Center for Smart Spaces Research nevű kutatóközpontot, amelyet a Nemzeti Tudományos Alapítvány támogat. A központon belül az egyik elsődleges folyamatban lévő projekt a digitális ikrek létrehozásához szükséges alapvető technológiák kiépítése a legkülönbözőbb alkalmazásokban.
